(57)【要約】      （修正有）【課題】クリーム半田をもちいて配線基板に電子部品をハンダ付けする際に使用するリフロー炉において、既存の加熱装置に搭載して効率良く使用できる簡易タイプのリフロー炉を提供する。【解決手段】リフロー炉は、上面に配線基板を搭載する載置面２３を備え、載置面の外周に段部２２を備える基台２０と、基台の上面に開閉可能に配置され上面から載置面を観察できる蓋体４０とで構成され、基台の横断面は凸形状であり、蓋体は少なくとも下端部が段差に嵌まる枠体４１と、枠体に支持される窓板４２とを含み、基台と蓋体は後端部においてヒンジにより回動可能に連結されている。【選択図】図２
0003229691.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
クリーム半田をもちいて配線基板に電子部品をハンダ付けする際に使用するリフロー炉において、
該リフロー炉は、基台であって上面に配線基板を搭載する載置面を備え、該載置面の外周に段部を備える基台と、蓋体であって前記基台の上面に開閉可能に配置され該蓋体の上面から前記載置面を観察できる蓋体とで構成され、前記基台の横断面は凸形状であり、前記蓋体は少なくともその下端部が前記段差に嵌まる枠体と、該枠体に支持される窓板とを含み、前記基台と前記蓋体は後端部においてヒンジにより回動可能に連結されていることを特徴とするリフロー炉。
【請求項２】
前記蓋体は、前記ヒンジとは対向する前端部に設けられた引掛け金具により前記基台に解除可能に固定されることを特徴とする請求項１のリフロー炉。
【請求項３】
前記窓板は透明な耐熱ガラスであることを特徴とする請求項２のリフロー炉。
【請求項４】
集熱カバーであり、少なくとも上面板と側面板で構成され、該上面板は前記リフロー炉の貫通を許す開口が設けられている集熱カバーを備えることを特徴とする請求項３のリフロー炉。
【考案の詳細な説明】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本考案は、クリーム半田をもちいて配線基板に電子部品をハンダ付けする際に使用するリフロー炉において、既存の加熱装置に搭載して使用できる簡易タイプのリフロー炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】電子部品を搭載した実装基板は様々な製品に使用され製品の電子化に貢献している。一般的に、製品を開発した後に完成した装置を量産するときに使用される実装基板の配線基板は、専用基板が製作されて必要な電子部品は自動化された基板実装装置により組付けられる。そのときに配線基板の実装ランドにクリーム半田を塗布して電子部品を配線基板に半田付けする装置は様々なものが提案されている。【０００３】しかし、それらの基板実装装置は量産に対応した大掛かりなもので開発中の試作における実装基板の実装には不向きである。また、昨今電子部品は非常に微細化され、配線基板の実装ランドに半田ごてを用いた手作業で半田付けするには熟練した技能が必要である。その点クリーム半田を塗布した実装ランドに電子部品を搭載してリフローする方法は余り熟練を要しない。研究者、技術者が、試作、開発中の実装基板の製作をクリーム半田をもちいて作業机上で容易に行える小型の簡易リフロー炉が必要とされる。【０００４】特許文献１は、小型、卓上サイズのリフロー半田付け装置を開示している。この装置では、クリーム半田が塗布されたランドに電子部品を仮固定した配線基板を、加熱装置を内蔵するリフロー炉内に入れて加熱し半田を溶融して電子部品を配線ランドに半田付けするもので、加熱装置と配線基板を近接可能な構造とし温度レスポンスが良い装置を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３８０４０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】しかし、特許文献１の装置は加熱装置を内蔵し可動可能にしたことで予備過熱と本加熱を一つの加熱装置で行えるが、そのために装置は大型化し実験室の作業台に乗せるには大きく、また値段も高価である。本考案は、研究者、技術者が既存の加熱装置を用いて予備過熱と本加熱を効率良く行えてクリーム半田によるハンダ付け作業を容易に行えるリフロー炉を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】クリーム半田をもちいて配線基板に電子部品をハンダ付けする際に使用するリフロー炉において、該リフロー炉は、基台であって上面に配線基板を搭載する載置面を備え、該載置面の外周に段部を備える基台と、蓋体であって前記基台の上面に開閉可能に配置され該蓋体の上面から前記載置面を観察できる蓋体とで構成され、前記基台の横断面は凸形状であり、前記蓋体は少なくともその下端部が前記段差に嵌まる枠体と、該枠体に支持される窓板とを含み、前記基台と前記蓋体は後端部においてヒンジにより回動可能に連結されていることを特徴とする。前記蓋体は、前記ヒンジとは対向する前端部に設けられた引掛け金具により前記基台に解除可能に固定され、前記窓板は透明な耐熱ガラスである。
本考案のリフロー炉は上記のように構成されているので、基台と蓋体が協働して形成するリフロー空間に実装基板を載置して、既存の加熱装置に搭載し加熱することにより熱効率の良い半田リフローを行うことができる。半田の溶融は窓板を通して観察することができる。【０００８】さらに、集熱カバーであり少なくとも上面板と側面板で構成され、該上面板は前記リフロー炉の貫通を許す開口を含む集熱カバーを備えることを特徴とする。リフロー炉を集熱カバーの開口に配置して既存の加熱装置に搭載し加熱することで、リフロー空間の昇温、予熱を一層効率良くおこなうことができる。
【考案の効果】
【０００９】本考案のリフロー炉は、既存の加熱装置を用いリフロー炉自体に加熱手段を持たないので安価に製作することができる。窓板を通してクリーム半田の溶融を観察できるので、実装基板の半田リフローを容易に行うことができる。集積カバーを備えることで、熱効率の良い予備過熱、本加熱を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案のリフロー炉の斜視図
【図２】リフロー炉の蓋体を開口した斜視図
【図３】リフロー炉の正面図
【図４】リフロー炉の後面図
【図５】リフロー炉の側面断面図
【図６】集熱カバーを使用した場合の斜視図
【図７】集熱カバーを説明する図６のＡ―Ａ断面図
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】本考案のリフロー炉１を図をもって説明すると、リフロー炉１は矩形の箱型形状でありその内部空間が配線基板１０１のランドに塗布されたクリーム半田を溶融するリフロー空間７０とされる。リフロー炉１は、電子部品１０２を実装する配線基板１０１を搭載する基台２０と、基台２０の上面に開閉可能に配置される蓋体４０で構成され、蓋体４０が閉じられたときに基台２０と蓋体４０が協働で形成する内部空間がリフロー空間７０となり、リフロー炉１が既存の加熱装置の加熱手段９０により加熱されると、リフロー空間７０内の温度はクリーム半田が溶融する温度に達して実装基板１００の半田リフローがなされる。【００１２】基台２０は矩形の外形で金属の板材で形成され、リフロー炉１が既存の加熱装置に搭載された際に加熱手段から直接熱の伝達を受ける底面２１と、底面と対向する上面でありリフローされる実装基板１００が搭載されてその配線基板１０１に熱を伝達する載置面２３と、その外周に設けられ載置面２３より厚みが薄くされた段部２２で構成され、その横断面は凸形状である。基台２０の外形は、矩形でなくても良く、円形、楕円形、多角形、また他の形状でも良い。材質は、熱伝導率の良いアルミ、銅が良いが他の金属材であっても良い。【００１３】蓋体４０は、枠体４１と窓板４２と押さえ板４３で構成される。枠体４１は、基台２０と相似の形状で中心部に開口４５を有する枠形状であり、少なくともその下端部は基台２０の段部２２に嵌まり込む寸法形状である。窓板４２は、枠体４１の内周上部に設けられた溝４４に配置され押さえ板４３により固定される。窓板４２はリフロー空間７０内に搭載された実装基板１００を観察できるよう透明な耐熱ガラス材を用いることができる。押さえ板４３は枠体４１と同様に中心部に開口を有しネジ４９で枠体４１に固定されることで窓板４２を溝４４内に固定する。しかし、押さえ板４３を用いずに窓板４２を直接あるいは他の手段で枠体４１に固定しても良い。【００１４】開口４５と窓板４２の形状は図では枠体４１の外形と同じ矩形であるが、矩形に限るものではなく円形でも良く、その他の形状でも良い。枠体４１と、押さえ板４３の材質は、基台と同じ材質が良いが、他の金属材料でも良く耐熱樹脂材であっても良い。【００１５】基台２０と蓋体４０とは、その後端部においてヒンジ５０により回動可能に連結されている。基台２０の後端部の左右から突出する２個の軸ホルダー５５に両端を固定されてＸ軸方向に延びる軸５１が、枠体４１の後端部に固定された２個の軸受５４を貫通して取り付けられることにより基台２０と蓋体４０とは連結されており、それにより蓋体４０は基台２０に対して回動可能とされる。バネ５２は、ねじりコイルバネであり軸５１に貫通されて取り付けられ、一端部が基台２０に掛けられ他端部が窓体４０に掛けられることで、窓体４０は軸５１を中心軸として後方に回動し開口する。２個のストッパー５６が軸ホルダー５５の上部に設けられており、ストッパー５６は枠体４１の後端面に接触することで窓体４０の回動を制限する。ストッパー５６は、ネジ機構により高さの調整が可能であり、高さを調整することで開口する角度を調整できる。【００１６】また、基台２０と蓋体４０とはヒンジ５０と対向する前端部に引掛け金具６０を備えている。受金具６６が基台２０の前端面中央に固着されており、その開口に蓋体４０に設けられたレバー６１が入り込み掛金具６３が受金具６６の下面に引っ掛かることで蓋体４０は基台２０に対して解除可能に固定される。
レバー６１は、その中央部において貫通する支持軸６２により枠体４１に固着された左右の軸受け６５の間に回動可能に支持されている。レバー６１の上部を前方に引くことで掛金具６３は受金具６６の下面に引っ掛かり蓋体４０は閉じられ、レバー６１の上部を後方に押すことで掛金具６３は受金具６６から解除され蓋体４０はヒンジ５０のバネ５２の働きにより後方へ回動して開口する。【００１７】蓋体４０が閉じられたとき、基台２０の載置面２３と窓板４２の下面との高さ寸法は実装基板１００が載置されるのに必要な寸法とすることができる。蓋体４０の枠体４１は基台２０の周囲に設けられた段部２２に填まり込むので載置面２３、枠体４１、窓板４２で形成されるリフロー空間７０内の熱せられた空気が外部に逃げづらく熱効率が良い。
実装基板１００の搬出入時に蓋体４０の開口角度をできるだけ小さくすることで、開口時の蓋体４０ひいてはリフロー空間７０の温度低下を抑えることができる。
また、窓板内面が半田リフロー時に発生する半田、フラックスの飛沫ガスにより汚染されたとき開口角度を大きくすることで洗浄が容易になる。【００１８】図６、図７をもって集熱カバー８０を備えた実施例の説明をする。リフロー炉１を既存の加熱装置に搭載して半田リフローを行う場合に加熱装置の熱源９０がリフロー炉１の平面寸法より十分大きい場合は集熱カバー８０を使用することでより熱効率を良くすることができる。集熱カバー８０は、少なくとも上面板８１と周囲を囲う側面板８２で構成され、上面板８１にはリフロー炉１の貫通を許す開口８３が設けられている。必要であれば、底板を設けても良く、その場合は底板にも開口８３を設ける必要がある。
集熱カバー８０の形状は、図ではリフロー炉１と相似の矩形であるが、加熱装置の熱源９０に合わせた形状でも良く矩形に拘るものではない。開口８３はリフロー炉１の外形に合わせた形状であり、リフロー炉１の平面寸法より１０ｍｍ位大きめの寸法とすることができる。少なくとも開口８３部分の高さ寸法は、リフロー炉１の載置面２３の高さ寸法より大きな寸法とする。
集熱カバー８０は、薄い金属板で製作することができ、材質は、銅、アルミ、ステンレス等を用いることができるが、耐熱樹脂等で製作しても良い。【００１９】集積カバー８０とリフロー炉１とは、開口８３内にリフロー炉１が入り込む状態で加熱装置の熱源９０の上面に載置される。上面板８１、側面板８２と熱源９０の上面が形成する空間は集熱空間８５とされ、熱源９０で昇温した空気は開口８３に向かいリフロー炉１の側面沿いに上昇（図７参照）する。
熱源９０からの熱は基台２０の底面２１、載置面２３、リフロー空間７０と伝わる。しかし伝導された熱はリフロー炉１の上面、外周部から常に放熱されリフロー空間７０の昇温を遅くするが、集熱カバー８０を設けた場合は、リフロー炉１の上面を含む外周部に集熱空間８５で昇温した空気の流れができるので放熱を少なく抑えリフロー空間７０内の温度を維持する。また実装基板１００の搬出入時に蓋体４０が開口したときにも放熱を最小限に抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】本考案のリフロー炉は、既存の加熱装置に搭載して研究室、実験室等で研究者、技術者がクリーム半田をもちいて試作の配線基板等に電子部品をハンダ付けする際に使用することができる。また、金属材、樹脂材のアニール処理にも利用することができる。
【符号の説明】
【００２１】１  リフロー炉
２０  基台
２１  底面
２２  段部
２３  載置面
４０  蓋体
４１  枠体
４２  窓板
４３  押さえ板
４４  溝
４５  開口
４９  ネジ
５０  ヒンジ
５１  軸
５２  バネ
５４  軸受
５５  軸ホルダー
５６  ストッパー
６０  引掛け金具
６１  レバー
６２  支持軸
６３  掛金具
６５  軸受
６６  受金具
７０  リフロー空間
８０  集熱カバー
８１  上面板
８２  側面板
８３  開口
８５  集熱空間
９０  熱源
１００  実装基板
１０１  配線基板
１０２  電子部品
【図１】
0003229691.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003229691.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月8日(2020.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
クリーム半田をもちいて配線基板に電子部品をハンダ付けする際に使用するリフロー炉において、
該リフロー炉は、基台であって上面に配線基板を搭載する載置面を備え、該載置面の外周に段部を備える基台と、蓋体であって前記基台の上面に開閉可能に配置され該蓋体の上面から前記載置面を観察できる蓋体とで構成され、前記基台の横断面は凸形状であり、前記蓋体は少なくともその下端部が前記段部に嵌まる枠体と、該枠体に支持される窓板とを含み、前記基台と前記蓋体は後端部においてヒンジにより回動可能に連結されていることを特徴とするリフロー炉。
【請求項２】
前記蓋体は、前記ヒンジとは対向する前端部に設けられた引掛け金具により前記基台に解除可能に固定されることを特徴とする請求項１のリフロー炉。
【請求項３】
前記窓板は透明な耐熱ガラスであることを特徴とする請求項２のリフロー炉。
【請求項４】
集熱カバーであり、少なくとも上面板と側面板で構成され、該上面板は前記リフロー炉の貫通を許す開口が設けられている集熱カバーを備えることを特徴とする請求項３のリフロー炉。